ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Смачивание, капиллярное течение, самофлюсование из "Справочник по пайке Изд.2 " Смачивание и растекание припоев. [c.18] Из формулы следует, что поверхностный слой жидкости, имеющий кривизну, производит на нее добавочное давление по сравнению с тем, которое она испытывает при наличии плоской поверхности. Это добавочное давление вызывает главным образом капиллярные явления. [c.18] При растекании капли жидкости на плоской поверхности твердого тела условия ее равновесия выражаются в виде равновесия векторов сил поверхностного натяжения в точке на границе трех фаз. Этой границей является периметр смачивания (рис. 9) 13 =023 + 012 os Э, где 013 — поверхностное натяжение между твердым телом и газовой средой, действуюш,ее на каплю по периметру ее основания Оаз — поверхностное натяжение жидкости на границе с твердым телом. [c.18] Анализ экспериментальных данных, полученных двумя различными методами — определением краевого угла и определением критического угла наклона поверхности образца исследуемого металла, при котором капля жидкости начинает скатываться, — показал справедливость последнего уравнения. [c.19] Как первое, так и второе уравнение капиллярности получены исходя из того, что равновесие материального объекта определяется равновесием приложенных к нему сил. [c.19] Необходимо иметь в виду, что законы капиллярности выведены для жидкостей, не взаимодействующих с твердым телом. В процессе пайки происходит активное взаимодействие между паяемым материалом и расплавленным припоем, поэтому капиллярные явления, протекающие при этом, более сложны и лишь приближенно описываются приведенными уравнениями. [c.19] Растекание расплавленного припоя по поверхности паяемого материала определяется многими факто )ами. Среди них наибольшее влияние оказывают характер взаимодействия, свойства припоя (вязкость, жидкотеку-честь). Когда припой имеет широкий интервал кристаллизации, а пайка происходит при температурах, лежащих ниже температуры ликвидуса, особое значение приобретает жидко-текучесть припоя. Наличие в расплаве твердой фазы, строение выпадающих кристаллов, характер их расположения резко меняют жидкотекучесть припоя. [c.19] Растекание расплава припоя, как и всякой жидкости, по поверхности твердого тела определяется соотношением сил адгезии припоя к поверхности паяемого материала и когезии, характеризуемой силами связи между частицами припоя. [c.19] Полное растекание припоя по поверх -ности паяемого материала имеет место при краевом угле смачивания 0=0. [c.19] С повышением температуры пайки площадь растекания для чистого олова остается постоянной, а лля сплавов свинец—олово эвтектического состава растет, если перегрев не превышает 40—50 С. Дальнейший перегрев сплава ведет к снижению растекаемо-сти, что связано с усилением взаимодей -ствия между припоем, флюсом, паяемым металлом и окружающей газовой средой. [c.20] Увеличение времени выдержки при температуре пайки до определенного предела ведет к уменьшению краевого угла смачивания дальнейшая выдержка не оказывает влияния на его изменение. На растекаемость припоев большее влияние также оказывает их состав. [c.20] При изучении капиллярного течения припоев в зазоре используют, с одной стороны, статическую теорию, рассматривающую форму жидкости, находящейся па поверхности твердого тела в условиях наименьшей свободной поверхностной энергии системы, с другой — динамическую теорию, рассматривающую течение жидкостей. На основе первой теории можно оценить силы, под действием которы,х происходит течение припоев процессе пайки вторая теория применяется для установления причин, от которых зависит заполнение шва припоем. [c.22] В обоих случаях, если сила тяжести жидкости, находящейся в капилляре, превышает результирующую капиллярных сил, то жидкость в капилляре будет понижаться до такого уровня, при котором эти силы уравновешиваются. В условиях пайки это приводит к тому, что участки паяного шва, расположенные выше определенного уровня остаются не заполненными припоем и, следовательно, соединение оказывается пропаянным не по всей площади. [c.22] Согласно динамической теории, скорость течения расплавленного припоя зависит от размеров нахлестки и зазора разности давлений на входе и выходе из зазора, а также от вязкости припоя. Поскольку динамическая теория не учитывает наличия взаимодействия припоя с паяемым материалом в процессе пайки, а исходит из условия непрерывного движения в капиллярном зазоре невзаимодействующих жидкостей, то результаты ее значительно отличаются от получаемых экспериментально. [c.22] Из (27) следует, что с уменьшением зазора максимальная высота подъема припоя будет непрерывно расти, что экспериментально не подтверждается. При прочих равных условиях, с уменьшением зазора глубина затекания расплава припоя в капиллярный зазор вначале возрастает, а затем падает. [c.23] Кроме того, течение расплавленного припоя в зазоре зависит от характера предшествующей обработки паяемых деталей, состояния их поверхностей, величины и равномерности зазора, способа удаления окисной пленки в процессе пайки и т. д. Так как влияние всех этих факторов теоретически трудно учесть, то на практике высоту поднятия припоя в зазоре для каждого конкретного сочетания паяемый материал — припой определяют путем трудоемких экспериментов, результаты которых оформляют в виде графиков ft = / (а), где а — размер зазора. [c.24] Оценка возможности смачивания по изменению изобарного потенциала не позволяет определить интенсивность удаления окисной пленки за счет диспергирования ее под действием расплава, которое протекает при пайке наиболее активно и ускоряет процесс самофлюсования. [c.25] Вернуться к основной статье